DE102007003676A1

DE102007003676A1 - Planetenträger mit Innenverzahnung

Info

Publication number: DE102007003676A1
Application number: DE200710003676
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Beeck (FH); Ramon Jurjanz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-07-31
Also published as: WO2008089866A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Planetenträger (100) für ein Planetengetriebe, der einen Planetenträgergrundkörper (10) umfasst, der eine zentrale Ausnehmung (20) zur Aufnahme einer Abtriebswelle aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges Zahnelement (30), das eine Innenverzahnung (32) aufweist, drehfest in der zentralen Ausnehmung (20) angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers (100).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe und ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers.
Hintergrund der Erfindung
Planetengetriebe sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Zum einen kann durch sie eine Übersetzung und eine Momentenübertragung von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle realisiert werden, zum anderen werden sie auch zur Energieverteilung, bspw. in einem Stirnraddifferentialgetriebe, genutzt.
Als Planetenträger wird dabei das Bauelement bezeichnet, das die Wellen trägt, auf denen die Planetenräder gelagert sind und so um diese rotieren. Eine Planetenbewegung der Planetenräder bewirkt eine Rotation des Planetenträgers um seinen Mittelpunkt. In der Regel ist der Planetenträger mit einer Ab triebswelle verbunden und überträgt seine Drehbewegung direkt auf die Abtriebswelle.
Die Verbindung des Planetenträgers mit der zentral angeordneten Abtriebswelle erfolgt bei Planetengetrieben des Standes der Technik mittels Verschweißens.
So beschreibt die Druckschrift DE 41 38 548 C1 einen Planetenträger, der zur drehfesten Verbindung mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Getriebewelle angepasst ist. Die Getriebewelle weist dazu an ihrem einen Wellenende einen Flansch auf, mit welchem radial nach innen weisende Randabschnitte von Stegteilen des Planetenträgers durch Schweißen so verbunden sind, dass Planetenträger und Getriebewelle ein einziges starres Verbundteil bilden.
Das Verschweißen der Getriebewelle mit dem Planetenträger stellt jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt dar, der aufgrund des geringen vorhandenen Platzes an der Einbaustelle im Motorraum häufig schwierig oder vor dem Getriebeeinbau auszuführen ist. Darüber hinaus ist die Schweißverbindung nicht wieder lösbar, was den Ausbau des Getriebes unnötig kompliziert gestaltet. Letztlich kann es bei dem Verschweißen der Welle mit dem Planetenträger oder bei der Wartung der Schweißverbindung zu Fehlern kommen, die ein Getriebeversagen zur Folge haben können.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verbindung des Planetenträgers mit einer Abtriebswelle bereitzustellen, die keine zusätzlichen Handgriffe bei der Montage erfordert und wieder lösbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch einen Planetenträger gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers gemäß Anspruch 6 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Planetenträger für ein Planetengetriebe bereitgestellt, wobei der Planetenträger einen Planetenträgergrundkörper umfasst, der eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme einer Abtriebswelle aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass ein ringförmiges Zahnelement, das eine Innenverzahnung aufweist, drehfest in der zentralen Ausnehmung angeordnet ist.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, den Planetenträger mit der Abtriebswelle über eine Steckverzahnung zu verbinden. Dabei wäre es zunächst möglich, die Innenverzahnung spannend direkt in dem Planetenträgergrundkörper auszubilden.
Bei den zu erwartenden Belastungen der Verzahnungsverbindung, wäre jedoch unbedingt eine Härtung der Verzahnung notwendig, um einem erhöhten Verschleiß an den Zähnen vorzubeugen.
Dazu wäre allerdings der komplette Planetenträger wärme zu behandeln, was die Gefahr birgt, dass sich der Planetenträger verzieht.
Daher wird vorgesehen, die Innenverzahnung in einem ringförmigen Zahnelement vorzusehen, das wiederum mit dem Planetenträger verbunden wird.
Auf diese Weise ist es möglich, das ringförmige Zahnelement wärmezubehandeln und zu härten und es dann mit dem Planetenträger zu verbinden.
Auf diese Weise wird vermieden, dass sich der Planetenträger aufgrund einer Wärmebehandlung verzieht und gleichzeitig wird der Verschleiß der Innenverzahnung durch die Härtung gesenkt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnelement in die zentrale Ausnehmung eingepresst ist. Auf diese Art wird auf einfache Weise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Planetenträger und dem Zahnelement bereitgestellt.
Eine Abtriebswelle, an deren einem Ende eine Außenverzahnung vorgesehen ist, kann dann einfach über eine Steckverbindung mit dem Planetenträger wieder lösbar verbunden werden.
Das Zahnelement des Planetenträgers kann des weiteren dadurch gekennzeichnet sein, dass an dem Außenumfang des Zahnelements eine Profilierung vorgesehen ist, die mit einer an einem Umfang der zentralen Ausnehmung vorgesehenen komplementären Profilierung ineinander greift.
Durch die entsprechenden Profilierungen des Außenumfangs des Zahnelements und des Umfangs der Ausnehmung des Planetenträgergrundkörpers kann eine formschlüssige Verbindung des Zahnelements mit dem Planetenträgergrundkörper bereitgestellt werden.
Selbstverständlich ist es möglich, auch im Falle einer Profilierung das Zahnelement in den Planetenträgergrundkörper einzupressen, so dass sowohl eine formschlüssige wie auch kraftschlüssige Verbindung bereitgestellt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der Planetenträgergrundkörper zumindest teilweise mit dem Zahnelement verstemmt ist.
Durch das Verstemmen des weichen bzw. ungehärteten Planetenträgergrundkörpers zu dem Zahnelement wird die Verbindung des Planetenträgergrundkörpers mit dem Zahnelement gestärkt und somit zuverlässig der axiale Sitz des Zahnelements sichergestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnelement gehärtet ist. Wie bereits geschrieben wurde, kann mittels eines gehärteten Zahnelements einem hohen Verschleiß der Zähne der Innenverzahnung vorgebeugt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers umfasst die Schritte des Bereitstellens eines ringförmigen gehärteten Zahnele ments mit einem profilierten Außenumfang und einer Innenverzahnung, des Bereitstellens eines Planetenträgergrundkörpers mit einer zentralen, komplementär zu dem Außenumfang des Zahnelements profilierten Ausnehmung und ist gekennzeichnet durch die Schritte des Einpressens des Zahnelements in den Planetenträgergrundkörper und des zumindest teilweisen Verstemmens des Planetenträgergrundkörpers zu dem Zahnelement.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es auf besonders einfache Weise möglich einen Planetenträger herzustellen, der eine einfache, wieder lösbare Verbindung mittels einer Steckverzahnung mit einer Abtriebswelle ermöglicht, wobei der Verschleiß der Verzahnung aufgrund des gehärteten Zahnelements minimiert ist. Durch die Profilierung des Außenumfangs des Zahnelements sowie durch das Einpressen und das Verstemmen wird der feste Sitz des Zahnelements in dem Planetenträgergrundkörper sichergestellt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt dabei:
1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Planetenträgers, und
2 eine vergrößerte perspektivische Schnittdarstellung eines zentralen Bereichs des erfindungsgemäßen Planetenträgers in 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Planetenträger 100 in einer Perspektivansicht.
Der erfindungsgemäße Planetenträger 100 besteht aus einem Planetenträgergrundkörper 10, der eine zentrale Ausnehmung 20 zur Aufnahme einer Antriebswelle aufweist. Der Planetenträger 100 umfasst des weiteren ein ringförmiges Zahnelement 30, das eine Innenverzahnung 32 aufweist und drehfest in der zentralen Ausnehmung 20 angeordnet ist.
Das ringförmige Zahnelement 30 weist an seinem Außenumfang eine Profilierung 34 auf und der Umfang der Ausnehmung 20 weist eine komplementäre Profilierung 22 zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung auf.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Einpressen des Zahnelements 30 in den Planetengrundkörper 10 eine sowohl kraft- als auch formschlüssige Verbindung zwischen dem Zahnelement 30 und dem Planetengrundkörper 10 bereitzustellen.
In der dargestellten Ausführungsform sind drei Planetenräder 12 vorgesehen, die auf dem Planetenträger 100 auf mit dem Planetenträgergrundkörper 10 verbundenen Wellenelementen 16 gelagert sind. Die Planetenräder 12 sind axial durch eine Scheibe 14 gesichert. Darüber hinaus weisen die Planetenräder 12 eine Schrägverzahnung zur Geräuschreduzierung auf.
2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht des Planetenträgers 100 in 1.
Der Planetenträgergrundkörper 10 weist einen Flanschabschnitt 18 auf, in den das Zahnelement 30 eingepresst wird. Darüber hinaus weist das Zahnelement 30 ebenfalls einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt mit einem Flansch abschnitt 36 auf, der an einem Anschlag 19 des Planetengrundkörpers 10 zur Anlage kommt und das Zahnelement 30 somit in einer Richtung axial fixiert.
Im eingepressten Zustand steht der Planetenträgergrundkörper 10 an dem Umfang der Ausnehmung 20 ein gewisses Maß in axialer Richtung über das Zahnelement 30 heraus. Somit entsteht ein geringer Überstand 25, der zu dem Zahnelement 30 verstemmt werden kann und das Zahnelement 30 somit zum einen an dem Anschlag 19 und zum anderen an den Verstemmungen des Überstands 25 axial gesichert ist.
Durch den beschriebenen Planetenträger wird es möglich, eine Verbindung zu einer mit einer Außenverzahnung versehenen Abtriebswelle (nicht dargestellt) herzustellen, die einfach zu montieren ist und darüber hinaus leicht wieder gelöst werden kann.

10: Planetenträgergrundkörper
12: Planetenräder
14: Scheibe
16: Wellenelemente
18: Flanschabschnitt
19: Anschlag
20: Zentrale Ausnehmung
22: Profilierung der Ausnehmung
25: Überstand
30: Zahnelement
32: Innenverzahnung
34: Profilierung des Zahnelements
36: Flanschabschnitt
100: Planetenträger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4138548 C1 [0005]

Claims

Planetenträger für ein Planetengetriebe, mit einem Planetenträgergrundkörper (10), der eine zentrale Ausnehmung (20) zur Aufnahme einer Abtriebswelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges Zahnelement (30), das eine Innenverzahnung (32) aufweist, drehfest in der zentralen Ausnehmung (20) angeordnet ist.
Planetenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnelement (30) in die zentrale Ausnehmung (20) eingepresst ist.
Planetenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnelement (30) an seinem Außenumfang eine Profilierung (34) aufweist, die mit einer an einem Umfang der zentralen Ausnehmung (20) vorgesehenen komplementären Profilierung (22) ineinandergreift.
Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträgergrundkörper (10) zumindest teilweise zu dem Zahnelement (30) verstemmt ist.
Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnelement (30) gehärtet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers (100), mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ringförmigen gehärteten Zahnelements (30) mit einem profilierten Außenumfang (34) und einer Innenverzahnung (32), – Bereitstellen eines Planententrägergrundkörpers (10) mit einer zentralen, komplementär zu dem Außenumfang (34) des Zahnelements (30) profilierten Ausnehmung (20), gekennzeichnet durch das – Einpressen des Zahnelements (30) in den Planententrägergrundkörper (10), und – Zumindest teilweises Verstemmen des Planententrägergrundkörpers (10) zu dem Zahnelement (30).